Ingeniería ambiental

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Determinación de las condiciones del suelo de dos cultivos de cacao y su relación con la biodisponibilidad y absorción de Cadmio
(2020-09-18) Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
El cacao colombiano fue declarado por la Organización Internacional del Cacao (ICCO), como fino y de aroma, la combinación de diversos factores hace que este transmita sensaciones únicas a los sentidos. Sin embargo, se ha encontrado que esta especie presenta gran afinidad para acumular metales pesados en sus tejidos, especialmente cadmio, convirtiéndose en uno de los factores que han limitado las exportaciones de sus derivados. En respuesta a estas problemáticas, se realizó esta investigación que tiene como objetivo determinar las características químicas del suelo y la relación de estas con la biodisponibilidad y absorción de cadmio. Para ello, se seleccionaron dos cultivos de cacao, el primero consistía en un cultivo agroforestal y el otro en cultivo convencional ubicados en el municipio de San Luis y San Francisco respectivamente. A cada uno de los cultivos, se les determinó las propiedades químicas del suelo y como resultado se obtuvo que las propiedades que más influían en dicha biodisponibilidad eran el zinc y el porcentaje de materia orgánica %MO. Para el caso de zinc, se obtuvo un valor de 1.8 mg/kg en el cultivo convencional y en el cultivo agroforestal se obtuvo un valor de 0.76 mg/kg, teniendo en cuenta lo anterior, se determinó que, a mayor cantidad de este metal, menor era la absorción del cadmio debido a una competencia de estos cationes por la entrada a la planta. Para el caso del %MO, se obtuvo como resultado un mayor porcentaje en el cultivo convencional con respecto al agroforestal, 4.5% y 2.38% respectivamente, se evidenció que, a mayor contenido de materia orgánica, se presentaba menor absorción de cadmio, debido a que la materia orgánica puede retener a los metales tanto por su capacidad de intercambio catiónico como por su capacidad quelante, reduciendo así, la cantidad de cadmio en la planta y fijando sitios de adsorción en el suelo. En conclusión, y de acuerdo a los datos de estudio, la acumulación de cadmio se ve favorecida por bajos porcentajes de materia orgánica y bajos contenidos de zinc en el suelo.
Estudio del manejo actual de los residuos sólidos orgánicos en el aeropuerto internacional José María Córdova
(2020-09-18) Gómez-González, Gloria Yurleny; Aguirre-Cardona, Diego Andrés; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
La composición de residuos generados en Colombia presenta una alta prevalencia de residuos orgánicos con un 60 %, que al ser dispuestos en rellenos sanitarios se convierten en una importante fuente de gases de efecto invernadero, creando la necesidad de darles otras formas de tratamiento y aprovechamiento. Se hace necesario entonces, estudiar la forma como se tratan en la actualidad; Para tal efecto, se hicieron sesiones de entrevistas con la empresa Green Group quien es la encargada de hacer la gestión de los residuos sólidos en dicho Aeropuerto. Seguido a esto se realizó la caracterización de los residuos sólidos, identificando su cantidad, composición y características fisicoquímicas. Se tomó la fracción orgánica, para obtener su densidad, poder calorífico y humedad. La información recolectada fue la base para identificar el ciclo en la gestión de los residuos sólidos orgánicos. Se encontró que los residuos sólidos orgánicos son dispuestos directamente en el relleno sanitario y se está realizando una prueba piloto para producir compost de calidad en sitios permitidos más cercanos; además estos residuos sólidos orgánicos tienen un alto potencial energético y son susceptibles a tener un tratamiento diferente al que se le pretende dar actualmente que es la compostación.
Estructura de comunidades planctónicas y su relación con la calidad de agua en embalses andinos colombianos
(2020-01-24) Giraldo-Giraldo, Verónica; Villabona-Gonzalez, Silvia Lucia; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
En seis embalses de la zona andina colombiana con diferente estado trófico (Amaní, Guatapé, Porce ll, Porce lll, Punchiná y San Lorenzo) se realizó un estudio para evaluar la estructura de las comunidades planctónicas y su relación con la calidad de agua, utilizando información secundaria levantada entre los años 2010 a 2015. Se calcularon los índices de diversidad verdadera de especies, se emplearon análisis de varianza y de Kruskal y Wallis para evaluar diferencias en espacio y tiempo de la estructura planctónica y se corrieron análisis de discriminantes para evaluar la relación de la densidad planctónica con la calidad del agua. La riqueza total del fitoplancton fue de 15 clases pertenecientes a las divisiones Bacillariophyta, Charophyta, Chlorophyta, Cryptophyta, Cyanobacteria, Euglenophyta, Miozoa y Ochrophyta. Se encontraron 47 géneros del zooplancton distribuidos en cladóceros, copépodos, ostrácodos, protozoarios y rotíferos. La composición planctónica fue diferente entre los embalses analizados y la densidad total de ambas comunidades fue significativamente mayor en los embalses de mayor estado trófico. La densidad de las clases y géneros de zooplancton de acuerdo con sus rangos de tolerancia mostraron una respuesta diferencial asociada principalmente al estado trófico, la conductividad eléctrica y la concentración de nutrientes. En general, las comunidades planctónicas respondieron más a variaciones en la calidad del agua entre los embalses que a las establecidas en las temporadas climáticas, probablemente porque en sistemas embalsados prima la variación temporal generada por el control hidráulico de la generación.
Caracterización físico química e hidrobiológica de tres ecosistemas de la cuenca Magdalena (Antioquia- Colombia), en octubre de 2016 y abril de 2017.
(2019-12-11) Jiménez–González, Diana María; Murillo-García, Kathiana; Ríos-Pulgarín, María Isabel; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
Los estudios sobre fauna acuática de ecosistemas kársticos tropicales son escasos, dificultando entender su dinámica y también la generación de reglamentación que permita su conservación. Entre octubre de 2016 y abril de 2017 se desarrolló un estudio con el objetivo de caracterizar comunidades de peces y macroinvertebrados acuáticos que habitan las corrientes asociadas a ecosistemas kársticos de los municipios de San Luis y Sonsón (Antioquia-Colombia) y su relación con condiciones ambientales dentro y fuera de los mismos. Dicha caracterización usó métodos estandarizados de recolección y tratamiento de datos 2 biológicos y fisicoquímicos (APHA, AWWA & WEF, 2016). Adicionalmente, se estableció la composición y abundancia de especies y se calcularon índices ecológicos y de bioindicación (BMWP/Col). La variabilidad espacial y temporal, así como la relación entre los parámetros ambientales y biológicos se estableció mediante análisis de varianza y discriminantes canónicos. Los resultados mostraron que los macroinvertebrados más abundantes son principalmente Efemerópteros de las familias Leptophlebiidae y Baetidae (Thraulodes sp y Camelobaetidius), Coleópteros de la familia Elmidae (Microsylloepus) y Tricópteros. Para los peces, la especie más representativa fue Poecilia caucana. Todos estos organismos si bien no mostraron una dependencia particular con las variables físico químicas del agua, sí presentaron preferencia hacia el exterior de las cavernas, aunque con movilidad entre los compartimentos del sistema, en función del tipo de cobertura vegetal y la oferta de recursos de cada caverna. Esto sugiere una dependencia entre el estado de conservación del bosque, los vertebrados y la vida acuática de las cavernas.
Variables de hábitat que condicionan el establecimiento de la comunidad ficoperifítica en corrientes de montaña del Oriente Antioqueño
(2022-08-31) Silva-Boraño, Rosa Paola; Ríos-Pulgarín, Maria Isabel; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
Las corrientes de montaña son hogar para las especies acuáticas, dentro de estos se dan múltiples interacciones entre factores bióticos y abióticos que son importantes para su supervivencia y funcionalidad del ecosistema. El presente estudio tuvo como finalidad establecer los factores bióticos y abióticos, a escala de mesohábitat, que influyen en el establecimiento de la comunidad ficoperifítica. Para ello se evaluaron variables físicas como profundidad, velocidad y temperatura, químicas como oxígeno disuelto, pH, conductividad y turbiedad y biológicas como la influencia de la herbivoría por parte de macroinvertebrados en diferentes mesohábitats (pozas, rizos y rápidos) de siete corrientes situadas en el oriente antioqueño, durante la época de transición de sequía a lluvia. Se realizaron análisis ANOVA para establecer diferencias en la densidad y riqueza entre mesohábitat. Para determinar la influencia de las variables mencionadas, sobre la comunidad ficoperifítica y sus patrones de distribución en los mesohábitat, se usaron Análisis Discriminantes canónicos (DCA) y escalamientos multidimensionales (MDS). Las variables físico-químicas presentaron similitud entre mesohábitats excepto el oxígeno disuelto, profundidad y velocidad de la corriente, los cuales fueron características propias de cada mesohábitat. La estructura y composición de las algas ficoperifíticas tuvo una distribución simular en todos los mesohábitats, siendo la clase Bacillariophyceae la más ampliamente distribuida, gracias a sus estructuras morfológicas que les permite establecerse en cualquier mesohábitat, pero también se hallaron taxones propios de cada mesohábitat como Calothrix, Oedogonium, Pseudanabaena, Myxosarcina y Cladophora, que son más restrictivas frente condiciones de velocidad y profundidad para su establecimiento. Por último, en la relación con la herbivoría, se evidenció menor abundancia de hábitos de crecimiento de algas ficoperifíticas donde se encontraban los grupos funcionales alimenticios de macroinvertebrados, con ellos se establece la influencia del pastoreo sobre la comunidad ficoperifítica y que dicha comunidad a su vez tienen incidencia sobre la distribución de la comunidad de macroinvertebrados.
Cambios en la estructura de la comunidad íctica de ríos afluentes a un sistema de embalses andino entre 2014 y 2018
(2021-08-02) Ríos-Pulgarín, Maria Isabel; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
El presente trabajo es parte del libro “Cambios y tendencias en la limnología de un sistema de embalses andino” y nació de la necesidad de estudios con respecto a las afectaciones en los ecosistemas lóticos por la generación de centrales hidroeléctricas que provocan entre otras cosas, cambios en la estructura de las comunidades ícticas. Debido a esto, se examinaron los cambios espaciales y temporales (2014 - 2018) en dos afluentes (Guatapé y San Carlos) del embalse Punchiná y tres (Nare, Nusito y San Lorenzo) del San Lorenzo, mediante el cálculo de los índices de diversidad Q, análisis GLM y diagramas de cajas. Posteriormente, se identificó la relación de la estructura íctica con las variables físico-químicas por medio de correlaciones y discriminantes. Los resultados sugirieron la presencia de 16 especies, Characidium phoxocephalum la única evaluada para Colombia y Brycon henni dominante común en los afluentes de ambos embalses con excepción de Guatapé, que mostró los valores más bajos de abundancia y diversidad. Se concluye que la fauna íctica sí modifica su estructura en el tiempo y en el espacio de acuerdo principalmente con las variaciones de temperatura, concentración de oxígeno, presencia de solídos disueltos y suspendidos, turbiedad, conductividad y pH.
Evaluación del estado trófico de seis embalses de la zona andina colombiana y su relación con algunas variables físico químicas
(2019-06-06) Quintero-Duque, Henry Alonso; Benjumea-Hoyos, Carlos Augusto; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
La eutrofización en embalses es un tema que viene afectando la calidad del agua de ecosistemas lenticos en la zona andina Colombia, debido a condiciones antropogénicas que ocurren en la cuenca que los abastece. En el presente estudio se analizarán los embalses Peñol-Guatapé, San Lorenzo, Punchiná, Porce II y III y Amaní, en los cuales esta condición puede influir de gran manera en el enriquecimiento por nutrientes y que los sistemas vayan adquiriendo características físico-químicas diferentes a las naturales, generando otras dinámicas en el ecosistema y deteriorando la calidad del agua. Este trabajo se realizó con el fin de evaluar el estado trófico de seis embalses de la zona andina colombiana y ver su relación con algunas variables físico química. Se determinó el estado trófico de los embalses por medio del modelo de Salas y Martino (2001), además se utilizaron análisis estadísticos en los cuales se encontraron diferencias significativas entre embalses. Adicionalmente se hallaron algunas similitudes de variables entre embalses y finalmente, se determinaron las variables que más influyeron en el estado trófico de estos embalses siendo estas el fósforo total (P), los Ortofosfatos (PO4), el nitrógeno amoniacal (NH3), Nitrógeno Total kjeldahl (NTK) y la conductividad. Finalmente, se evidencio que los embalses Porce II y Peñol-Guatapé presentan una tendencia a ser Eutróficos, Porce III Mesotrófico y Punchiná, San Lorenzo y Amaní Oligotróficos.
Cambios en coberturas del suelo por la presencia de embalses en dos subregiones de Antioquia
(2021-07-27) Herrera-Botero, Nathalia; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
Colombia se ha caracterizado por poseer un gran potencial en recursos naturales, las subregiones del oriente y nordeste del departamento de Antioquia cuentan con una alta capacidad hídrica lo que ha conllevado a la construcción e implementación de centrales hidroeléctricas (CH) y los respectivos embalses para su operación; estas actividades han generado cambios en las coberturas del suelo a través del tiempo. Por tanto, el presente estudio abordó los cambios espacio temporales en las coberturas del suelo por la presencia de CH en el oriente y nordeste de Antioquia, empleando imágenes satelitales (IMS) tipo landsat para los años 1986,1997, 2002, 2014 y 2018. En cuanto a la identificación de los tipos de coberturas se empleó la metodología Corine Land Cover (CLC), en la cual se definieron coberturas de primer nivel, tales como, cuerpos de agua, territorios agrícolas, territorios artificializados, bosques y áreas seminaturales. Los hallazgos en el procesamiento de las IMS dan como resultado cambios en los tipos y áreas de las coberturas del suelo a través del tiempo, evidenciando mayores cambios en los bosques-áreas seminaturales y territorios artificializados, predominando dentro del estudio los territorios agrícolas, así mismo, se observó como las variables eco-climatológicas pueden interferir en las áreas de las coberturas identificadas con el establecimiento de las CH
Evaluación de la tolerancia a la toxicidad del hierro de Mimosa Pigra, Leucaena Leucocephala y Senegalia Macbridei encontradas en áreas de influencia de la mina calenturitas
(2020-12-10) Dominguez-Rave, María Isabel; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
Elevadas concentraciones de elementos traza en el suelo, pueden alterar o inhibir el desarrollo normal de las plantas, no obstante, existen algunas especies con la capacidad de establecerse en suelos metalíferos sin presentar ningún síntoma de fitotoxicidad al metal. Con base en lo anterior, en este estudio se determinaron los índices de tolerancia al hierro que presentaron las especies Mimosa pigra, Leucaena leucocephala y Senegalia Macbridei, las cuales fueron colectadas en áreas de influencia de la mina calenturitas, ubicada en el departamento del Cesar. Para llevar a cabo el desarrollo experimental, se establecieron metodologías de germinación de las semillas e implementación de un sistema aeropónico, con el fin de evaluar algunas variables morfológicas y obtener una especie tolerante a altas concentraciones de hierro. Los resultados obtenidos, arrojaron que Mimosa pigra fue quien presentó el mayor índice de tolerancia a concentraciones elevadas de hierro, puesto que no manifestó cambios significativos en las variables de respuesta asociadas al desarrollo foliar y radicular, por su parte Senegalia macbridei y Leucaena leucocephala evidenciaron diferencias significativas, para este tipo de variables analizadas.
Formulación de un plan de gestión integral para los residuos sólidos generados en la plaza de mercado José María Carmona Tejada del municipio de Rionegro Antioquia
(2019-08-09) Vallejo-Garcia, Cristian Paul; Bedoya-Restrepo, Ricardo; Aguirre-Cardona, Diego Andrés; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
Los residuos sólidos son una problemática para los municipios y ciudades del mundo, es por esto que se ve la necesidad de crear planes de gestión integral para el correcto tratamiento de los residuos, para este caso en la plaza de mercado del municipio de Rionegro donde inicialmente se hizo la caracterización de los residuos sólidos producidos en la plaza, para posteriormente plantear una alternativa de separación y recolección de residuos sólidos, donde finalmente se establece el plan de manejo integral de residuos sólidos.
Programa integral para control y manejo de la especie invasora Thunbergia alata bojer ex sims, más conocida como “ojo de poeta” en el Oriente antioqueño.
(2021-01-14) Quijano-Abril, Mario Alberto; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
Thunbergia alata Bojer ex Sims es una de las 10 especies de plantas invasoras más problemáticas de Colombia. Su rápida colonización y adaptación a los bosques montanos ha afectado la composición y estructura de las comunidades vegetales nativas. En esta investigación se realizó una estrategia para controlar y manejar la invasión de T.alata, mediante el análisis de rasgos funcionales, generando nueva información que podría explicar su rápida colonización, adaptación y potencial invasor en este tipo de ambiente andino. Para obtener esta información, se realizaron una serie de observaciones sobre la morfología de flores, frutos y semillas. Asimismo, se realizó una caracterización de sus visitantes florales. Determinamos que tanto los rasgos morfológicos como los fenómenos de interacción favorecen la adaptabilidad de T. alata en bosques montanos y contribuyen en mayor medida a su colonización activa en este tipo de ambientes. Se encontró una asociación activa de T. alata con diferentes especies de visitantes florales nativos e introducidos con un total de 2266 visitas florales realizadas por 7 especies de insectos pertenecientes a los órdenes Coleoptera e Hymenoptera. Con la información obtenida en esta investigación se estableció una estrategia integral dividida en 4 fases: diagnóstico, educación ambiental, diseño metodológico y monitoreo, a partir de las cuales se determinaron 14 pasos para el control de esta especie en los bosques andinos.
Evaluación de la eficiencia de un sistema de electrofenton a escala de laboratorio para el tratamiento de aguas residuales industriales
(2022-08-07) Giraldo-Restrepo, Sara; Benjumea-Hoyos, Carlos Augusto; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
La remoción de contaminantes en los cuerpos de agua es uno de los mayores retos que se presentan en la actualidad, por ello, hay una necesidad urgente de desarrollar técnicas innovadoras, eficaces y económicas para el tratamiento de aguas residuales. El objetivo principal del presente estudio se fundamentó en el proceso de electro-Fenton como alternativa de tratamiento para las aguas residuales provenientes de la agroindustria, específicamente de las empresas productoras de flores. Inicialmente se realizó la caracterización fisicoquímica de la muestra de agua, seguidamente se llevó a cabo el proceso electroquímico por medio de una fuente de poder y seis electrodos, tres de acero y tres de hierro respectivamente, se controlaron factores como la concentración de H2O2, corriente y tiempo de tratamiento los cuales influían directamente en la eficiencia de la reacción. El proceso de electro-Fenton permitió un 65% de remoción de la carga contaminante a un pH inicial de 4.36, condiciones de operación de 90 minutos, 10 V y 2 amp, además, el desempeño de este factor estuvo ligado a la dosis del agente oxidante siendo 700 mg/L la más eficiente, finalmente se analizó el comportamiento de las demás variables fisicoquímicas involucradas durante el proceso de degradación de contaminantes.
Cambios espacio-temporales de la estructura del zooplancton y su relación con variables ambientales en el sistema de embalses Punchiná-San Lorenzo
(2019-06-06) Osorio-Marín, Juan Camilo; Villabona-Gonzalez, Silvia Lucía; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
El zooplancton es muy importante en la dinámica de los embalses por su papel en el flujo de energía de los productores primarios a los consumidores terciarios y por ser indicadores de cambios climáticos, hidrológicos y físicos. La presente investigación, se basa en cómo ha variado históricamente la estructura del zooplancton en el sistema de embalses Punchiná-San Lorenzo y cómo se relacionó ésta con la calidad del agua entre 2010 y 2018. Se llevó a cabo con información secundaria de muestreos en temporadas climáticas contrastantes en las zonas de cola, media y cercanas a la presa del sistema de embalses. Se realizaron diferentes pruebas estadísticas como Modelos Lineales Generalizados para determinar efectos significativos de los factores (zonas , años, temporadas climáticas y fenómenos Enso) sobre las variables, Análisis de Componentes Principales (PCA’s) para encontrar patrones espaciales y temporales al correlacionar las variables físicas, químicas y biológicas; índices de diversidad verdadera para analizar la riqueza y diversidad de taxones communes y dominantes del zooplancton y diversidad beta para identificar el recambio de la comunidad zooplanctónica entre los dos embalses, así como en cada uno de ellos. Los rotíferos dominaron en ambos embalses; la zona y temporada presentaron efectos significativos en la estructura de la comunidad, se encontró poco recambio de especies en los embalses. La temperatura del agua, la concentración de oxígeno disuelto, la conductividad eléctrica, el pH y la DQO fueron las variables ambientales que mejor se correlacionaron con la categorización de taxones del zooplancton, por lo que se puede concluir que los ecosistemas estudiados han sido poco perturbados ambientalmente. Además, las clases del fitoplancton Chlorophyceae y Cryptophyceae, resultaron ser, al parecer, las más apetecidas por la comunidad zooplanctónica.
Cambios en la comunidad ficoperifítica de ríos afluentes al sistema de embalses Punchiná-San Lorenzo entre 2010 y 2018
(2021-01-30) Henao-Lopera, Valeria; Ríos Pulgarín, María Isabel; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
El ficoperifiton tiene un papel fundamental en la dinámica de los ecosistemas lóticos, porque oxigena el agua y es fuente alimenticia importante en la red trófica. Entre 2010-2018 se realizó un estudio en los ríos Nare (ACNARE), Nusito (AECNUSI) y San Lorenzo (ACSLOR), afluentes al embalse San Lorenzo, y Guatapé (RG2) y San Carlos (RSC1), afluentes al embalse Punchiná, para identificar cambios en la estructura de la comunidad ficoperifítica, a partir de datos biológicos y ambientales obtenidos mediante monitoreo por el convenio ISAGÉN-UCO. En este periodo hubo 106 taxones en ACNARE, AECNUSI y ACSLOR y 122 en RG2 y RSC1. En todos los sitios, las divisiones Bacillariophyta y Cyanobacteria fueron las que más aportaron a la densidad total, pero en 2013 y 2017 se favoreció el desarrollo de cianobacterias debido a altas concentraciones de ortofosfatos resultando en una baja diversidad de la comunidad respecto a los otros años en todos los sitios de muestreo. A nivel espacial, la densidad fue mayor en ACSLOR y AECNUSI, gracias a sus velocidades moderadas y mayor disponibilidad y estabilidad de sustratos. Por el contrario, RSC1 tuvo menores densidades relacionadas con alta turbiedad y sólidos suspendidos, y baja calidad de sustratos. Los géneros más persistentes en todos los sitios y periodos fueron Lyngbya, Oscillatoria, Achnanthes, Navicula y Cymbella, por su habilidad para adherirse al sustrato y sus ventajas competitivas. A grandes rasgos, la composición y la densidad indicaron que ocurrieron factores limitantes para el establecimiento de diversas especies de ficoperifiton.
Relación de la estructura del zooplancton con algunas variables ambientales de dos humedales urbanos del oriente antioqueño
(2019-08-06) Arias-Loaiza, Lleiquin David; Villabona-González, Silvia Lucia; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
En nuestro país, los estudios relacionados con los humedales interiores son relativamente escasos y más aún cuando se trata del zooplancton; organismos que presentan una amplia variedad taxonómica y ecológica y son un buen ejemplo del acoplamiento e integralidad funcional en los ecosistemas acuáticos. En este trabajo, se estudió la composición, abundancia y diversidad del zooplancton y su relación con algunas variables físicas, químicas y biológicas en dos humedales urbanos del Oriente antioqueño durante tres épocas contrastantes (lluvia, transición, sequía). Se tomaron muestras integradas de tres profundidades por medio de una botella Schindler en tres sitios de cada humedal y se analizaron bajo microscopio óptico convencional. Se halló una riqueza zooplanctónica de 24 taxones, superior a la esperada en sistemas hipóxicos, con baja penetración lumínica e impactados fuertemente por actividades antrópicas como los humedales analizados. El grupo dominante en composición y densidad fue Rotífera. A pesar de que la densidad y los índices de diversidad no presentaron diferencias estadísticamente significativas, ni espacial ni temporal, hubo una tendencia de mayor densidad y riqueza en la temporada de lluvias, relacionada positivamente con el oxígeno, el pH y los nitritos.
Evaluación de un sistema de compostaje mediante aireación forzada y el microorganismo endógeno bacillus subtillis para la transformación de residuos orgánicos domiciliarios, como mejora a los sistemas de gestión ambiental
(2020-07-23) David-Giraldo, Rubén Darío; Universidad Católica de Oriente. Facultad de ingenierías
De acuerdo a las necesidades en la gestión ambiental de residuos, en la Universidad Católica de Oriente se evaluó un sistema de compostaje con aireación forzada y microorganismos endógenos para tratar los residuos orgánicos domiciliarios generados en el campus académico, además de reducir los tiempos normales de compostaje y garantizar cargas nutricionales significativas. En este orden de ideas, se conformaron las pilas de residuos en tanques de 1m3, con una relación C/N 20/1. Se construyó el sistema de aireación forzada, basado en una red tubular con perforaciones construida en paralelo y conectado a un compresor programado electrónicamente. Los microorganismos endógenos Bacillus subtillis se utilizaron a una concentración de 1 x 108 UFC/mL (unidades formadoras de colonia por mililitro) a razón de 2L/m3. Se monitorearon los parámetros temperatura, pH y humedad durante en el proceso de compostaje. El material resultante fue analizado con pruebas bromatológicas, fisicoquímicas y fitosanitarias. Los resultados demostraron que las pilas inoculadas alcanzaron las características de estabilidad y madurez 15 días antes que las pilas sin inoculación. En general, en los resultados se evidenciaron pocas diferencias entre pilas inoculadas y no inoculadas, nutricional y fisicoquímicamente hablando, con rangos altos de pH (>8), baja humedad (25-30%), alta concentración nutricional, un predominio de tamaños de partícula tipo arena (0.05-2mm), una baja conductividad eléctrica y una densidad aparente en los niveles óptimos (<0.6g/cm3). La Fito-toxicidad evaluada en plántulas de tomate y lechuga manifestaron mejores resultados cuando la relación de mezcla suelo/compost fue 75/25.
La torrefacción de residuos sólidos orgánicos del Aeropuerto José María Córdova (AJMC) como alternativa de gestión ambiental
(2020-01-30) Vargas-Pizarro, Daniela; García-Gómez, Marisol; Aguirre-Cardona, Diego Andres; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
La disposición actual de los residuos sólidos orgánicos de cascaras de frutas, verduras y ripio de café generados en el Aeropuerto José María Córdova (AJMC), se realiza en un vertedero, lo cual acarrea altos costos en transporte (350,000 COP por viaje) y ocasiona impactos ambientales negativos por la generación de lixiviados y gases de efecto invernadero. En el presente trabajo de investigación se realizó un estudio para determinar si los residuos sólidos orgánicos aeroportuarios, pueden ser una biomasa apta para la generación de biocarbón a través del tratamiento térmico de torrefacción, disminuyendo así los impactos ambientales producidos por otros métodos de disposición final. Para hacer efectiva la torrefacción se tomó una muestra de los residuos sólidos orgánicos del AJMC, se secó previamente en un horno industrial a una temperatura de 105 °C durante 24 horas, para obtener su contenido de humedad, el cual es esencial para determinar la eficiencia del tratamiento, y mediante el método de Arboleda (Arboleda González, 2008), se evaluaron los impactos ambientales producidos por la torrefacción. También, se realizó análisis elemental, próximo y se identificó el poder calorífico de la muestra antes y después del tratamiento, para observar cómo cambian las propiedades de la biomasa. La torrefacción se llevó a cabo a temperaturas de 220, 250 y 280 °C, a una velocidad de calentamiento de 20 °C/min y tiempos de residencia entre 0 y 70 minutos, donde se evidencio como el aumento de la temperatura disminuye la densidad en masa, pero elevo el potencial energético, debido al incremento del carbono fijo. Además, la materia volátil disminuyo, lo cual significó un impacto positivo para el ambiente.
Estimación de las emisiones provenientes de la flota vehicular que circula en la zona urbana en el municipio de Guarne – Antioquia
(2019-03-19) Londoño-Valencia, James; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
La contaminación atmosférica es un problema creciente para el ambiente y la salud a nivel global (Minambiente, 2017). Las fuentes móviles aportan significativamente a esta emisión de contaminantes afectando la calidad del aire de un lugar. Este trabajo de investigación presenta los resultados de la estimación de contaminantes atmosféricos (CO, NOx, THC, PM2.5 y CO2) provenientes de fuentes móviles en la zona urbana del municipio de Guarne para el año 2018, así como una revisión de información disponible para estimar la calidad del aire en su zona urbana. Se utilizó información de aforos realizados para día laboral, distribución y actividad vehiculares. Las emisiones fueron estimadas mediante los factores de emisión (FE) medidos por la Universidad de Antioquia para vehículos livianos y pesados y del modelo International Vehicle Emissions por su sigla en inglés (IVE) que mejor se ajustaron a los patrones de movilidad, características del parque automotor y tipo de combustibles presentes en la zona de estudio. Como resultado, fue posible estimar las emisiones anuales de los contaminantes analizados. A partir de los resultados, se evidencio que las mayores emisiones totales son generadas por los microbuses y buses debido a su factor de actividad; el contaminante más emitido es el dióxido de carbono (CO2) con 165.016,7 toneladas. Todos los contaminantes reportados para 2017 y los medios para 2018 están por debajo de lo máximo permisible por la resolución 610 de 2010 y resolución 2254 de 2017 respectivamente, siendo este comportamiento generalizado para los valores históricos de PM10 y por lo tanto se puede afirmar que la calidad del aire para el municipio de Guarne es buena.
Valoración de impactos ambientales en la fase de operación del relleno sanitario del municipio de Cocorná, Antioquia, utilizando el método Conesa
(2020-05-11) Castro-Montoya, Andrés Felipe; Aguirre-Cardona, Diego Andrés; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
Monografía que expone los Impactos Ambientales en la fase de Operación del Relleno Sanitario del Municipio de Cocorna, Antioquia, utilizando la metodología Conesa.
Evaluación de la mezcla de gallinaza con materiales carbonados para la producción de abono orgánico de uso agrícola
(2021-09-30) David-Giraldo, Rubén Darío; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
Se elaboró un abono orgánico empleando como materia prima gallinaza con materiales carbonados como aserrín pulverizado (A), celulosa (C) y mixtura (M), en relaciones gallinaza/material carbonado de 70/20, con 10% de abono tratado previamente utilizado como inóculo para acelerar el proceso de compostaje. La CIC obtuvo valores promedios entre 33-35 Meq/100g cercanos a los referenciados en literatura para abonos generados a partir de gallinaza Se encontraron altos contenidos nutricionales de N, P, K; con valores de 31.000-38.000 ppm de N, 22.000 - 37.000 ppm de P, 8.2 - 9.4 Cmol/Kg de K y para el nitrógeno mayores a 30.000 ppm en todos los tratamientos, otros nutrientes como el calcio presentó valores promedio entre 44-48 Cmol/Kg de Ca; el magnesio entre 1.69-2.84 Cmol/Kg, las diferencias significativas existentes se deben a que la celulosa como material carbonado posee menores cantidades de materia orgánica; por tanto, menor disponibilidad de nutrientes en el producto final, además todos los resultados mostraron un pH moderadamente alcalinos entre 7.5-8, en ningún tratamiento se generó agentes patógenos para los humanos como Salmonella y Enterobacter; la mixtura no referenció crecimientos de mohos y levaduras. La humedad final es el único parámetro de los tratamientos que no obtuvo los rangos requeridos por la NTC 5167 para su comercialización (<20%) con valores promedios entre 23-24%. El abono orgánico que resulto de los tratamientos se puede añadir a los suelos agrícolas sin ningún problema.

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